劉磊，唐纓，張國英（.天津中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，天津 30093；. 天津市第一中心醫(yī)院超聲科，天津 3009）

肝移植是目前治療終末期肝病最有效的手段。隨著器官保存技術(shù)的發(fā)展、外科手術(shù)技術(shù)的進(jìn)步、術(shù)后管理水平的提高，肝移植患者圍術(shù)期并發(fā)癥及病死率明顯下降，術(shù)后長期生存率明顯提高。但經(jīng)過長期術(shù)后隨訪觀察發(fā)現(xiàn)，除局灶性病變（如肝癌復(fù)發(fā)）外，移植術(shù)后的排斥反應(yīng)、病毒性肝炎復(fù)發(fā)、脂肪變、纖維化、藥物性肝損害等彌漫性病變也是影響患者長期預(yù)后的主要原因［1］。該類并發(fā)癥僅依靠臨床表現(xiàn)及生化指標(biāo)常無法確診，肝組織穿刺活檢為其診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但取樣局限性及有創(chuàng)性尤其是應(yīng)用于術(shù)后存在凝血功能障礙的肝移植患者中存在很大風(fēng)險(xiǎn)，限制了其使用。

超聲彈性成像技術(shù)作為一種無創(chuàng)性方法，通過彈性模量反映與組織硬度相關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)病理改變，在疾病診斷及組織定征中具有廣泛應(yīng)用。對(duì)于肝臟這一相對(duì)均質(zhì)，各向同性較好的實(shí)質(zhì)性臟器顯示出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，目前廣泛應(yīng)用于肝纖維化分級(jí)診斷［2］。本文就剪切波彈性成像技術(shù)在移植肝術(shù)后監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展予以綜述。

1 超聲彈性成像概述

1.1 超聲彈性成像的基本原理及發(fā)展簡史：常規(guī)超聲成像是基于組織間聲阻抗的差異，而超聲彈性成像是基于組織間硬度的差異，不同正常組織間以及正常與病變組織間均存在硬度差異，且組織之間硬度的差異遠(yuǎn)大于他們之間聲阻抗的差異［3-4］，這是超聲彈性成像的物理學(xué)基礎(chǔ)。

1991 年，Ophir 等［5］首次提出超聲彈性成像的概念，證明了超聲也可對(duì)組織機(jī)械特性（即彈性）進(jìn)行成像。物理上，硬度作為組織的一種機(jī)械特性，用彈性模量對(duì)其進(jìn)行間接表征。彈性模量，又叫楊氏模量，根據(jù)胡克定律E=σ/ε （E 為彈性模量或楊氏模量，σ 為應(yīng)力，ε 為應(yīng)變），組織彈性模量與應(yīng)力成正比，與應(yīng)變成反比。依據(jù)此公式，第一代超聲彈性成像技術(shù)（即應(yīng)變彈性成像）是對(duì)組織施加一個(gè)力，觀察其應(yīng)變程度，應(yīng)變?cè)叫〈斫M織越硬，反之越軟。最具代表性的日本日立公司的實(shí)時(shí)組織彈性成像（real-time tissue elastography， RTE）即使用此原理，利用探頭給組織施加一個(gè)壓力或依賴人體自身心血管搏動(dòng)力、呼吸推動(dòng)力的作用，觀察組織的形變程度，間接反映組織彈性。但該法由于應(yīng)力不能統(tǒng)一量化，無法對(duì)組織進(jìn)行定量分析，屬于一種定性分析方法。

由此，研究者為了能夠得到一種客觀的手段以定量評(píng)估組織彈性進(jìn)行一系列研究。1998 年，Sarvazyan 等［6］首次利用聚焦超聲激發(fā)局部組織振動(dòng)，產(chǎn)生橫向傳播的剪切波，并指出可通過測(cè)量剪切波速度來確定組織的彈性。該技術(shù)使用聚焦超聲作為激發(fā)力解決了上一代超聲彈性成像技術(shù)應(yīng)力不客觀的問題，為后續(xù)很多致力于聲脈沖輻射力這種客觀穩(wěn)定應(yīng)力來源的研究奠定了基礎(chǔ)。剪切波速度的測(cè)量也使組織彈性的絕對(duì)定量成為可能。根據(jù)簡化公式E=3ρC2（E 為楊氏模量，C 表示剪切波傳播速度，ρ 表示組織密度），在組織密度固定后，僅通過測(cè)量剪切波的速度即可實(shí)現(xiàn)組織彈性定量，剪切波速度越快代表組織越硬，反之越軟，這成 為剪切波彈性成像反映組織彈性的基本原理。最早法國Echosens 公司研發(fā)的Fibroscan 技術(shù)首次應(yīng)用于臨床，使用特定探頭體表低頻機(jī)械振動(dòng)，推動(dòng)肝組織形變，產(chǎn)生剪切波，通過檢測(cè)剪切波在肝臟組織內(nèi)的傳播速度計(jì)算彈性［7］，該技術(shù)可操作性強(qiáng)，早期應(yīng)用較成熟，最早被指南推薦為肝纖維化分級(jí)的技術(shù)，但其應(yīng)用A 超回波測(cè)速，無法形成圖像。隨著技術(shù)的革新，越來越多的廠家使用聲脈沖輻射力作為主流激發(fā)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)組織剪切波速度的測(cè)量，用于定量分析組織彈性，如西門子公司 “單點(diǎn)聚焦激發(fā)”的聲觸診組織定量技術(shù)（virtual touch quantification ，VTQ/ARFI）、GE 公司的“梳狀聚焦激發(fā)”和法國聲科公司 “馬赫錐聚焦激發(fā)”的實(shí)時(shí)剪切波彈性成像（shear wave elastography， SWE）。發(fā)展 至今，超聲彈性成像技術(shù)仍在不斷的更新，也基本實(shí)現(xiàn)了從定性到定量的飛躍。

1.2 超聲彈性成像技術(shù)分類及應(yīng)用現(xiàn)狀：超聲彈性成像技術(shù)種類較多，依據(jù)2015 年世界超聲醫(yī)學(xué)與生物學(xué)聯(lián)合會(huì)（World Federation for Ultrasound in Medicine and Biology， WFUMB）發(fā)布的超聲彈性成像臨床應(yīng)用指南，主要根據(jù)所測(cè)物理量的不同，分為 兩大類：應(yīng)變彈性成像和剪切波彈性成像。① 應(yīng)變彈性成像，包括以手動(dòng)加壓、心血管搏動(dòng)或呼吸為激力方式成像的實(shí)時(shí)組織彈性成像（real-time elastograph imaging，RTE），以及以聲脈沖輻射力為激力方式成像的聲觸診組織成像技術(shù)（virtual touch image， VTI/ARFI）等。② 剪切波彈性成像，包括以外部機(jī)械振動(dòng)推動(dòng)組織形變產(chǎn)生剪切波的瞬時(shí)彈性成像（transient elastography， TE）（Fibroscan）、以聲脈沖輻射力單點(diǎn)聚焦激發(fā)產(chǎn)生剪切波的聲觸診組織定量技術(shù)（VTQ/ARFI）和以聲脈沖輻射力“馬赫錐式”多行多焦點(diǎn)激發(fā)的SWE 等［8］。SWE 以實(shí)時(shí)成像、彈性定量以及應(yīng)力客觀等綜合優(yōu)勢(shì)而迅速發(fā)展。

目前SWE 技術(shù)廣泛地應(yīng)用于人體各大器官疾病的診斷與鑒別診斷。在肝臟主要應(yīng)用于肝纖維化的分級(jí)診斷［9-10］。一些研究也將其應(yīng)用于腎炎及腎移植后纖維化的評(píng)估［11-12］。在人體淺表器官方面， 用于幫助臨床診斷和鑒別診斷乳腺、甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)等［13-14］。SWE 技術(shù)還可輔助前列腺癌穿刺活檢以準(zhǔn)確地獲取組織病理［15］。另有研究將SWE 技術(shù)應(yīng)用于對(duì)肌肉的彈性評(píng)估有助于提高對(duì)于肌肉功能的認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)［16］。

2 SWE 在移植肝的術(shù)后監(jiān)測(cè)應(yīng)用

2.1 SWE 評(píng)估移植肝排斥反應(yīng)的應(yīng)用：移植肝術(shù)后排斥反應(yīng)是由淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的針對(duì)外來移植物抗原所產(chǎn)生的一種免疫排斥反應(yīng)，病理學(xué)表現(xiàn)以匯管區(qū)混合性炎癥細(xì)胞浸潤、靜脈內(nèi)皮炎性改變和小膽管炎構(gòu)成的三聯(lián)征為特征。臨床上通常使用 Banff 的排斥活動(dòng)指數(shù)診斷排斥反應(yīng)的嚴(yán)重程度［17］。移植肝急性排斥反應(yīng)時(shí)可出現(xiàn)肝水腫、匯管區(qū)炎癥細(xì)胞浸潤、靜脈內(nèi)皮炎、小膽管炎等病理組織學(xué)變化， 從而導(dǎo)致肝組織彈性硬度增加。

Yoon 等［18］使用SWE 技術(shù)評(píng)估移植排斥反應(yīng)不同階段移植肝的超聲彈性，研究表明肝移植術(shù)后4 周內(nèi)發(fā)生急性排斥反應(yīng)者的肝彈性測(cè)值與無排斥反應(yīng)者比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而肝移植術(shù)后 4 周后發(fā)生急性排斥反應(yīng)時(shí)的彈性測(cè)值明顯高于無排斥反應(yīng)者。移植術(shù)后急性排斥反應(yīng)和移植術(shù)肝纖維化改變均會(huì)導(dǎo)致肝臟彈性測(cè)值升高，但鑒別移植排斥反應(yīng)和移植肝纖維化需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)室生化檢查結(jié)果。急性移植排斥反應(yīng)時(shí)，患者可同時(shí)伴有膽紅素水平的升高，且明顯高于慢性肝炎及纖維化患者，考慮原因可能是排斥反應(yīng)損傷了肝內(nèi)膽管系統(tǒng)［19］。Tang 等［20］研究56 例肝移植后急性排斥反應(yīng)患者 （肝病理活檢證實(shí)）和20 例移植后肝功能恢復(fù)的患者（1 個(gè)月內(nèi)）為對(duì)照組，比較彩色多普勒血流成像（color doppler flow imaging，CDFI）和聲輻射力脈沖（acoustic radiation force impulse，ARFI）在肝移植術(shù)后急性排斥反應(yīng)中的臨床診斷價(jià)值，結(jié)果顯示CDFI 和ARFI 聯(lián)合應(yīng)用有助于診斷肝移植術(shù)后的急性排斥反應(yīng)。

2.2 SWE 在監(jiān)測(cè)肝移植術(shù)后肝炎復(fù)發(fā)及移植肝纖維化的應(yīng)用：肝移植術(shù)后的肝纖維化改變是移植并發(fā)癥的一種。在丙型病毒性肝炎移植患者中，術(shù)后 5 年內(nèi)丙肝復(fù)發(fā)率約為30%，其中部分患者肝纖維化進(jìn)展迅速，肝移植術(shù)后5 年的患者中約25%進(jìn)展為移植肝硬化，一旦發(fā)展為肝硬化，其中約50%在1 年內(nèi)出現(xiàn)肝功能失代償［18，21］。超聲彈性成像可以無創(chuàng)便捷地監(jiān)測(cè)肝移植受體的硬度變化。

Deurdulian 等［22］研究147 例患者超聲SWE 檢查和肝組織活檢，確定了無纖維化或輕度纖維化患者（Metavir 評(píng)分分別為F0 和F1）與顯著纖維化患者（Metavir 評(píng)分分別為F2、F3 或F4）的閾值，SWE值的中位數(shù)為1.76 m/s 或更低表示無纖維化或輕度纖維化，大于1.76 m/s 則表示明顯的纖維化，剪切波速度為1.76 m/s 或更低，則肝移植患者可以避免不必要的肝穿刺活檢。Huang 等［23］研究89 例丙型肝炎后肝移植患者，其中50 例無移植術(shù)后丙型肝炎復(fù)發(fā)，39 例有移植后丙型肝炎復(fù)發(fā)，結(jié)果顯示復(fù)發(fā)組有較高的平均SWV 〔（1.87±0.52）m/s 比（1.37± 0.52）m/s，P ＜0.0001〕，復(fù)發(fā)組中18 例患者抗病毒藥物治療后SWV 顯著減低，SWV 從（1.83± 0.49 ）m/s 減低至（1.68±0.56） m/s（P=0.043）。未經(jīng)治療的患者中位SWV 升高，從（1.69±0.54）m/s 增加到（1.91±0.66） m/s，結(jié)果顯示彈性成像可定量評(píng)估移植后的肝纖維化程度，并且與移植后丙型肝炎復(fù)發(fā)的病理學(xué)相關(guān)，彈性成像可用于無創(chuàng)評(píng)估丙型肝炎移植后肝纖維化。Korda 等［24］研究了23 例丙型肝炎復(fù)發(fā)的肝移植患者的肝臟硬度，與治療前相比，在患者丙型肝炎病毒RNA 轉(zhuǎn)為陰性后肝臟硬度值顯著降低，結(jié)果顯示SWE 可成功監(jiān)測(cè)丙型肝炎在肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)。另有研究利用SWE 技術(shù)檢測(cè)58 例肝移植術(shù)后患者肝臟硬度并與組織學(xué)結(jié)果相對(duì)照，有顯著肝纖維化（≥F2 期）患者肝臟彈性模量為（19.3±7.7） kPa 高于無明顯纖維化患者 （F0-F1）（15.9±9.2） kPa，且彈性模量低于7.85 kPa 可排除出現(xiàn)顯著肝纖維化的患者（NPV=100%），大于26.35 kPa 可診斷存在顯著肝纖維化患者 （PPV=33.3%）［25］。因此，SWE 技術(shù)在監(jiān)測(cè)肝移植術(shù)后肝炎復(fù)發(fā)以及肝纖維化程度中有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

2.3 SWE 速度異常的其他方面移植肝病變：任何引起移植肝炎性反應(yīng)、膽汁淤積等因素的病變均可引起肝臟硬度的變化。肝移植手術(shù)過程中不可避免發(fā)生不同程度的缺血/再灌注損傷、器官保存性損傷等，移植肝會(huì)發(fā)生不同程度的炎性改變，有研究認(rèn)為［26］術(shù)后早期移植肝的剪切波速度升高，隨術(shù)后時(shí)間延長而剪切波速度下降。另外SWE 技術(shù)在評(píng)價(jià)移植肝損傷方面也有報(bào)道，在一項(xiàng)包括104 例肝移植術(shù)后患者的前瞻性研究中，依據(jù)病理結(jié)果分為移植肝損傷組（移植肝損傷包括急性排斥反應(yīng)、膽管炎、復(fù)發(fā)性肝炎和慢性排斥反應(yīng)）和無損傷組，并用SWE 技術(shù)檢測(cè)移植肝硬度，結(jié)果顯示移植肝損傷組硬度（8.2 kPa）顯著高于無損傷組 （6.3 kPa）［27］。另有研究表明肝移植術(shù)后由于缺血導(dǎo)致的膽道病變后會(huì)引起肝內(nèi)膽汁淤積，進(jìn)而 引發(fā)肝纖維化，會(huì)導(dǎo)致肝臟彈性值升高［28］。 Wang 等［29］報(bào)告1 例成人活體肝右葉移植患者，術(shù)后6 d 經(jīng)增強(qiáng)CT 確診出現(xiàn)肝右靜脈吻合口狹窄，使用SWE 定量評(píng)估顯示右前葉硬度明顯高于后葉，行肝右靜脈吻合口球囊擴(kuò)張術(shù)并植入支架，術(shù)后SWE顯示右前葉硬度較術(shù)前減低，2 周后SWE 復(fù)查顯示右前葉與后葉硬度基本相等，結(jié)果表明SWE 可能是評(píng)估肝移植術(shù)后繼發(fā)于肝靜脈淤血引起的肝臟硬度改變的一種無創(chuàng)性工具。由此，SWE 技術(shù)在評(píng)價(jià)肝移植術(shù)后損傷、膽汁淤積性病變以及血管并發(fā)癥引起的肝臟硬度改變中依然具有臨床應(yīng)用價(jià)值。

3 總結(jié)與展望

SWE 技術(shù)作為一種實(shí)時(shí)、無創(chuàng)的反應(yīng)組織彈性信息的超聲技術(shù)，可對(duì)移植肝排斥反應(yīng)、移植肝肝炎復(fù)發(fā)以及肝纖維化的評(píng)估中有較高診斷價(jià)值， 可減少對(duì)移植肝患者的肝穿頻次，同時(shí)對(duì)供體評(píng)價(jià)及移植肝臟缺血/再灌注的評(píng)價(jià)也是近年來關(guān)注的重點(diǎn)，然而剪切波彈性成像的臨床應(yīng)用中仍受諸多因素的影響。不同廠家的檢測(cè)設(shè)備條件及方法不同，患者進(jìn)食狀態(tài)、呼吸運(yùn)動(dòng)等均可能會(huì)影響剪切波對(duì)肝臟測(cè)值的準(zhǔn)確性，故需要規(guī)范統(tǒng)一檢查的方法。不同原因?qū)е碌母闻K病變?nèi)缪装Y細(xì)胞浸潤、肝臟淤血、膽汁的肝內(nèi)淤積等都會(huì)影響剪切波彈性成像測(cè)值，因此彈性成像的結(jié)果需與臨床結(jié)合共同做出解釋。此外，不同病因所致肝纖維化的診斷閾值也不同。當(dāng)前的超聲剪切波彈性成像技術(shù)還不能完全替代肝病理穿刺活檢，但超聲剪切波彈性成像技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室檢查能夠?qū)σ浦哺卫w維化程度進(jìn)行定量，成為未來移植肝纖維化無創(chuàng)評(píng)估的必要手段。